устройство для отбора проб жидкости из трубопровода

Формула изобретения

Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, содержащее пробозаборную трубку, установленную входным отверстием навстречу потоку, фланец, смонтированный на трубопроводе, запорную арматуру, смонтированную на фланце, камеру с сальником, смонтированную на запорной арматуре и имеющую выходной патрубок с фланцем, выходное отверстие пробозаборной трубки выходит в камеру, а пробозаборная трубка имеет механизм подъема и опускания, отличающееся тем, что между трубопроводом и запорной арматурой расположено кольцо с возможностью прохода через него пробозаборной трубки и содержащее конусную часть, взаимодействующую с втулкой, смонтированной на пробозаборной трубке с возможностью упругого перемещения, кроме того, между запорной арматурой и камерой смонтировано опорное кольцо с возможностью прохода через него пробозаборной трубки и содержащее участок, выполненный в виде седла запорного клапана, а пробозаборная трубка имеет участок, выполненный в виде золотника запорного клапана, взаимодействующего с седлом опорного кольца при нижнем рабочем положении пробозаборного элемента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии и технике отбора проб жидкости из трубопровода и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где требуется замена и ревизия пробозаборного элемента без остановки прокачки жидкости, находящейся в трубопроводе под давлением.

Известен способ отбора проб жидкости из трубопровода, при котором производят вертикальное размещение в трубопроводе пяти пробозаборных трубок, объединение отобранных через пробозаборные трубки частей потока путем их смешения и перекачку объединенной пробы по вспомогательному трубопроводу на анализ в блок контроля качества жидкости (ГОСТ 2517-85. Способ отбора проб жидкости из трубопровода, п.2.1/.1.8, п.2.13.1.10, фиг.18). Известно устройство для реализации данного способа, включающее пробозаборный элемент из пяти пробозаборных трубок, установленных вертикально по диаметру трубопровода входными отверстиями навстречу потоку. При этом противоположные концы трубок входят в смесительную камеру (узел выхода), из которой проба поступает на анализ в блок контроля качества.

Недостаток аналога - невозможность замены и ревизии пробозаборного элемента без остановки прокачки жидкости, находящейся в трубопроводе под давлением.

Наиболее близким по технической сущности является способ отбора проб жидкости (патент РФ RU 2144179, кл. 7 G 01 N 1/10, 1999 г.) из трубопровода, при котором пробозаборную трубку размещают в трубопроводе через сальник и запорную арматуру входным отверстием навстречу потоку. Известно устройство (патент РФ RU 2144179, кл. 7 G 01 N 1/10, 1999 г.) для реализации данного способа, включающее пробозаборную трубку, установленную входным отверстием навстречу потоку, фланец, смонтированный на трубопроводе, запорную арматуру, смонтированную на фланце, камеру с сальником, смонтированную на запорной арматуре.

Недостатки прототипа:

- вибрация пробоотборной трубки, вызываемая колебанием давления прокачки жидкости и отсутствием второй опоры пробоотборной трубки (первой опорой является сальник), приводит к нарушению герметизации сальника;

- необходимость отсоединения отводной линии от пробоотборной трубки в случае ее замены или ревизии.

Техническим результатом данного изобретения является повышение надежности работы сальника, обеспечение удобства монтажа устройства для отбора проб и его обслуживания.

Фиксация пробозаборной трубки в зоне между трубопроводом и запорной арматурой исключает возможность возникновения вибрации. Подача же объединенной пробы в камеру позволяет обеспечить возможность стационарного соединения с отводной линией, что исключает необходимость отсоединения отводной линии от пробоотборной трубки в случае ее замены или ревизии.

Для достижения технического результата устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, содержащее пробозаборную трубку, установленную входным отверстием навстречу потоку, фланец, смонтированный на трубопроводе, запорную арматуру, смонтированную на фланце, камеру с сальником, смонтированную на запорной арматуре. Согласно изобретению между трубопроводом и запорной арматурой расположено кольцо с возможностью прохода через него пробозаборной трубки и содержащее конусную направляющую часть, взаимодействующую со втулкой, смонтированной на пробозаборной трубке с возможностью упругого перемещения. Кроме того, между запорной арматурой и камерой смонтировано опорное кольцо с возможностью прохода через него пробозаборного элемента и содержащее участок, выполненный в виде седла запорного клапана, а пробозаборная трубка имеет участок, выполненный в виде золотника запорного клапана, взаимодействующего с седлом опорного кольца при нижнем рабочем положении пробозаборной трубки, выходное отверстие которой выходит в камеру, содержащую выходной патрубок с фланцем, кроме того, устройство содержит механизм подъема и опускания пробозаборной трубки.

Способ реализуется следующим образом.

В исходном положении пробозаборная трубка размещена в камере через сальник при закрытой запорной арматуре (жидкость из трубопровода в камеру не поступает). После открытия запорной арматуры (жидкость из трубопровода начинает поступать в камеру как через центральное отверстие пробозаборной трубки, так и минуя его) пробозаборную трубку с помощью механизма опускают в трубопровод входными отверстиями навстречу потоку. При этом с размещением пробозаборной трубки в трубопроводе на необходимом уровне, поступление жидкости из трубопровода в сторону камеры, минуя центральное отверстие пробозаборной трубки, исключают, а объединенную пробу из пробозаборной трубки направляют в камеру, откуда ее подают в отводную линию, кроме того, пробозаборную трубку фиксируют в зоне между трубопроводом и запорной арматурой.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На чертеже представлен вариант заявляемого устройства для отбора проб жидкости, находящейся в трубопроводе под давлением.

Устройство включает пробозаборную трубку 1, содержащую заборную часть 2, сориентированную заборными отверстиями навстречу потоку жидкости в трубопроводе 4 и часть, выполненную в виде золотника 3; пробозаборная трубка 1 устанавливается в трубопроводе 4 через сальник 5, камеру 6, опорное кольцо 7, имеющее участок, выполненный в виде седла 8 запорного клапана, запорную арматуру 9, кольцо 10, конусная поверхность которого сопрягается со втулкой 11, взаимодействующей с упругим элементом 12; камера 6 имеет выход к фланцу 13, соединяемому с отводной линией; пробозаборная трубка 1 соединена с механизмом подъема и опускания 14.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.

В исходном положении пробозаборная трубка 1 располагается в камере 6. После открытия запорной арматуры 9 пробозаборная трубка 1 с помощью механизма 14 перемещается вниз до рабочего положения, совпадающего с моментом взаимодействия золотниковой части 3 с участком 8 опорного кольца 7 (исключается доступ жидкости из полости запорной арматуры в полость камеры). Одновременно упруго подвижная втулка 11 входит во взаимодействие с конусной поверхностью кольца 10, обеспечивая тем самым дополнительную опору пробозаборной трубке 1, испытывающей боковую нагрузку со стороны потока жидкости. При этом часть жидкости, транспортируемой по трубопроводу 4, под избыточным давлением поступает через заборные отверстия в заборной части 2, после чего объединенная проба поступает в камеру 6, затем через фланец 13, в отводную линию. Достоверность объединенной пробы обеспечивается необходимой степенью герметизации сопряжения золотника 3 и седла 8, которая в свою очередь обеспечивается как механизмом опускания, так и тем, что усилие, действующее на золотник 3 со стороны камеры 6, больше, чем со стороны запорной арматуры 9 из-за разницы площадей, воспринимающих давление жидкости после того как золотниковая часть 3 войдет во взаимодействие с участком 8 опорного кольца 7.

Таким образом, заявляемый способ отбора проб и устройство для его осуществления обеспечивают достоверность объединенной пробы, возможность замены и ревизии пробозаборной трубки без остановки прокачки жидкости в трубопроводе, удобство монтажа и эксплуатации устройства.